JPH01264315A - 拡張型木探索ベクトル量子化方法 - Google Patents
拡張型木探索ベクトル量子化方法Info
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- JPH01264315A JPH01264315A JP63091796A JP9179688A JPH01264315A JP H01264315 A JPH01264315 A JP H01264315A JP 63091796 A JP63091796 A JP 63091796A JP 9179688 A JP9179688 A JP 9179688A JP H01264315 A JPH01264315 A JP H01264315A
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- 239000013598 vector Substances 0.000 title claims abstract description 101
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 13
- 238000013139 quantization Methods 0.000 claims description 20
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 abstract description 4
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 108010076504 Protein Sorting Signals Proteins 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M7/00—Conversion of a code where information is represented by a given sequence or number of digits to a code where the same, similar or subset of information is represented by a different sequence or number of digits
- H03M7/30—Compression; Expansion; Suppression of unnecessary data, e.g. redundancy reduction
- H03M7/3082—Vector coding
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
- Color Television Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は木探索ベクトル量子化の改善する拡張型木探索
ベクトル量子化方法に関する。
ベクトル量子化方法に関する。
（従来の技術）
従来より、入力信号系列のスカラー量子化による情報理
論的量子化損失を解消する高能率符号化方式として、ベ
クトル量子化が注目されている。
論的量子化損失を解消する高能率符号化方式として、ベ
クトル量子化が注目されている。
このベクトル量子化は出力ベクトル群の中から量子化歪
の最小となるベクトルを探索するというもので、これを
画像信号のような高速の実時間データの圧縮に適用する
には高速アルゴリズムの導入が必要である。また、ベク
トル量子化は多次元信号空間の分割であり、分割された
空間の代表点が出力ベクトルとなる。以下、従来の木探
索ベクトル量子化方法を図面に基づいて説明する。
の最小となるベクトルを探索するというもので、これを
画像信号のような高速の実時間データの圧縮に適用する
には高速アルゴリズムの導入が必要である。また、ベク
トル量子化は多次元信号空間の分割であり、分割された
空間の代表点が出力ベクトルとなる。以下、従来の木探
索ベクトル量子化方法を図面に基づいて説明する。
第２図は従来の木探索ベクトル量子化の２進木を示す図
である。同図において、第１段階ではＲｏとＲ３の２つ
に分割する。分割Ｒ０とＲ，の代表点が！ｏ’ ＋７＋
’である。次に、第２段階では２つの分割Ｒ，とＲ１を
各々２個の分割１（ｏｏ、Ｉ（ａｔとＲＩＯ＋Ｒ１１の
合計４個に分割する。各代表点がｙ。。’ Ｌ ｊＯ＋
” ＋Ｌｏ’Ｊ＋□２である。以下同様に、第ｎ段階
のＮ個の分割はＲｈ （ｎｌ ＯとＲｈ ＋ｎ） ｌか
ら構成される。各代表点はＹｂ＜。）。′とＹｂ（ｎ）
＋’となる。ここで、ｂ （ｎ）は第ｎ段階に至る履歴
を２進数で表わしたものである。すなわち、符号化対象
ベクトル（以下、入力ベクトルとする）Ｘと出力ベクト
ルｆｆ＋’＋Ｊｏ’ との歪ｄ（ｙ、ｙｏ’） 、ｄ（
ｙ、ｙ、 ’）を求め、ｄ（オ、ｙｏ’）≦ｄ（ｘ。
である。同図において、第１段階ではＲｏとＲ３の２つ
に分割する。分割Ｒ０とＲ，の代表点が！ｏ’ ＋７＋
’である。次に、第２段階では２つの分割Ｒ，とＲ１を
各々２個の分割１（ｏｏ、Ｉ（ａｔとＲＩＯ＋Ｒ１１の
合計４個に分割する。各代表点がｙ。。’ Ｌ ｊＯ＋
” ＋Ｌｏ’Ｊ＋□２である。以下同様に、第ｎ段階
のＮ個の分割はＲｈ （ｎｌ ＯとＲｈ ＋ｎ） ｌか
ら構成される。各代表点はＹｂ＜。）。′とＹｂ（ｎ）
＋’となる。ここで、ｂ （ｎ）は第ｎ段階に至る履歴
を２進数で表わしたものである。すなわち、符号化対象
ベクトル（以下、入力ベクトルとする）Ｘと出力ベクト
ルｆｆ＋’＋Ｊｏ’ との歪ｄ（ｙ、ｙｏ’） 、ｄ（
ｙ、ｙ、 ’）を求め、ｄ（オ、ｙｏ’）≦ｄ（ｘ。
ｙ＋’）ならば０、ｄ（ｙ、ｙｏ’）＞ｄ（ｙ、ｙ＋’
）ならば１のほうに進む。このようにして、第ｎ段まで
進み最終的な出力ベクトルを求め、この出力ベクトルの
ベクトル番号を送出する。
）ならば１のほうに進む。このようにして、第ｎ段まで
進み最終的な出力ベクトルを求め、この出力ベクトルの
ベクトル番号を送出する。
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、上記従来の方法では探索の途中ノードで
選んだベクトルの下段に、必ず入力ベクトルに一番近い
ベクトルが存在するとは限らないため、２ｎ個の代表点
のベクトルと入力ベクトルとの歪を全て求めて代表ベク
トルを求めなければならない。また、全探索型ベクトル
量子化と比べ、２進木による検出の損失が発生するため
画質が劣化し、Ｓハ比が１〜２ｄＢはど低くなるという
問題点があった。
選んだベクトルの下段に、必ず入力ベクトルに一番近い
ベクトルが存在するとは限らないため、２ｎ個の代表点
のベクトルと入力ベクトルとの歪を全て求めて代表ベク
トルを求めなければならない。また、全探索型ベクトル
量子化と比べ、２進木による検出の損失が発生するため
画質が劣化し、Ｓハ比が１〜２ｄＢはど低くなるという
問題点があった。
本発明はこれらの問題点を解決するためのもので、画質
の劣化を改善できる拡張型木探索ベクトル量子化器を提
供することを目的とする。
の劣化を改善できる拡張型木探索ベクトル量子化器を提
供することを目的とする。
（問題点を解決するための手段）
本発明は前期問題点を解決するために、入力ベクトルに
対して木構造を持たせた出力ベクトル群の中から量子化
歪の最小となる代表ベクトルを探索する木探索ベクトル
量子化方法において、最終段である第ｎ（ｎは２以上の
自然数である）段に存在する任意のベクトルに対して、
最上段から該ベクトルに至る経路における第Ｎ （Ｎ
＝ｎ−２．ｎ−３゜・・・、２．１ ）段目で誤った選
択をしたものとして、該第Ｎ段目で前記ベクトルに至る
方向と逆の方向を選択した各々の場合の最終段に存在す
る全てのベクトルと前記ベクトルとの歪を求める第１の
ステップと、求めた歪のうち最小のものを候補ベクトル
とし、入力ベクトルに対しての最終段に存在する前記ベ
クトルと各前記候補ベクトルとの中から入力ベクトルに
対して歪を最小とするベクトルを真の代表ベクトルとす
る第２のステップとからなることに特徴がある。
対して木構造を持たせた出力ベクトル群の中から量子化
歪の最小となる代表ベクトルを探索する木探索ベクトル
量子化方法において、最終段である第ｎ（ｎは２以上の
自然数である）段に存在する任意のベクトルに対して、
最上段から該ベクトルに至る経路における第Ｎ （Ｎ
＝ｎ−２．ｎ−３゜・・・、２．１ ）段目で誤った選
択をしたものとして、該第Ｎ段目で前記ベクトルに至る
方向と逆の方向を選択した各々の場合の最終段に存在す
る全てのベクトルと前記ベクトルとの歪を求める第１の
ステップと、求めた歪のうち最小のものを候補ベクトル
とし、入力ベクトルに対しての最終段に存在する前記ベ
クトルと各前記候補ベクトルとの中から入力ベクトルに
対して歪を最小とするベクトルを真の代表ベクトルとす
る第２のステップとからなることに特徴がある。
（作用）
以上のような各ステップを有する本発明によれば、先ず
最終段である第ｎ（ｎは２以上の自然数である）段に存
在する任意のベクトルに対しては、最上段からベクトル
に至る経路における第Ｎ（Ｎ＝ｎ−２，ｎ−３，・・・
、２．１ ）段目で誤った選択をしたものとして、第Ｎ
段目でベクトルに至る方向と逆の方向を選択した各々の
場合の最終段に存在する全てのベクトルとベクトルとの
歪を求める。求めた歪のうち最小のものを候補ベクトル
として最終段のベクトルの下に記憶しておく。この拡張
された２進木を用いて、入力ベクトルに対しての最終段
に存在するベクトルを選んだとすると、そのベクトルと
各候補ベクトルとの中から入力ベクトルに対して歪を最
小とするベクトルを真の代表ペクトとする。
最終段である第ｎ（ｎは２以上の自然数である）段に存
在する任意のベクトルに対しては、最上段からベクトル
に至る経路における第Ｎ（Ｎ＝ｎ−２，ｎ−３，・・・
、２．１ ）段目で誤った選択をしたものとして、第Ｎ
段目でベクトルに至る方向と逆の方向を選択した各々の
場合の最終段に存在する全てのベクトルとベクトルとの
歪を求める。求めた歪のうち最小のものを候補ベクトル
として最終段のベクトルの下に記憶しておく。この拡張
された２進木を用いて、入力ベクトルに対しての最終段
に存在するベクトルを選んだとすると、そのベクトルと
各候補ベクトルとの中から入力ベクトルに対して歪を最
小とするベクトルを真の代表ペクトとする。
したがって、本発明は前記問題点を解決でき、画質の劣
化を改善できる拡張型木探索ベクトル量子化方法を提供
できる。
化を改善できる拡張型木探索ベクトル量子化方法を提供
できる。
（実施例）
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第１図は本発明の一実施例に係る２進木を示す図である
。同図において、Ｋ次元信号空間においての入力ベクト
ル’ ＝（ｘＩ＋×２＋×３＋”””＋ｘｋ）に対して
の出力ベクトルを！ＩＵ ＝ （ｙｉｊｌ＋ｙｉｊ２＋
・・・・・・、ｙｉｊｋ ）が用意されている。人カベ
クトｙ２Ｊ） ２ ］ １／２を計算し、ｄ （ｘ、
ｙｒ ）≦ｄ（ｘ、 ｙｚ ）ならばノード１に、ｄ
（Ｘ、７＋ ）＞ａ（ｘ、ｙ２）ならばノード２に移
る。第２段でも同様な計算を行ない最終段で入力ベクト
ルχに対する出力ベクトルｙが得られるというものが従
来の木探索ベクトル量子化であるが、本実施例では最終
段に候補ベクトルを用意した。第１図で説明すると、入
力ベクトルＸを第１図の２進木に入力し、ｙ７゜という
出力ベクトルを得られたとするとＸがノード１において
の選択が誤っていた場合本来ならばｙ９ｏあるいはｙｌ
ｏｏが選ばれるはずである。このため［Σ（！ｔｏＪｆ
ｆ９ｏｊ） ２］ ”２と［Σ（ｙ７ｏＪ−ｙｌｏｌＪ
）２］１／２の小さいほうを候補ベクトルｙ７１ とす
る。同様にしてノード０での選択で誤った場合の候補ｙ
７□はＬ＋＋ｏＪ＋２゜。
。同図において、Ｋ次元信号空間においての入力ベクト
ル’ ＝（ｘＩ＋×２＋×３＋”””＋ｘｋ）に対して
の出力ベクトルを！ＩＵ ＝ （ｙｉｊｌ＋ｙｉｊ２＋
・・・・・・、ｙｉｊｋ ）が用意されている。人カベ
クトｙ２Ｊ） ２ ］ １／２を計算し、ｄ （ｘ、
ｙｒ ）≦ｄ（ｘ、 ｙｚ ）ならばノード１に、ｄ
（Ｘ、７＋ ）＞ａ（ｘ、ｙ２）ならばノード２に移
る。第２段でも同様な計算を行ない最終段で入力ベクト
ルχに対する出力ベクトルｙが得られるというものが従
来の木探索ベクトル量子化であるが、本実施例では最終
段に候補ベクトルを用意した。第１図で説明すると、入
力ベクトルＸを第１図の２進木に入力し、ｙ７゜という
出力ベクトルを得られたとするとＸがノード１において
の選択が誤っていた場合本来ならばｙ９ｏあるいはｙｌ
ｏｏが選ばれるはずである。このため［Σ（！ｔｏＪｆ
ｆ９ｏｊ） ２］ ”２と［Σ（ｙ７ｏＪ−ｙｌｏｌＪ
）２］１／２の小さいほうを候補ベクトルｙ７１ とす
る。同様にしてノード０での選択で誤った場合の候補ｙ
７□はＬ＋＋ｏＪ＋２゜。
ｆｆ＋３ｏＪ＋４ｏの中から予め選びノード７の下に記
憶しておく。ここで、入力ベクトルＸがｙｔｏにたどり
着いた時点でさらに’ｊｔ＋及びｙ７２との距＠ｄ＝［
Σ（ｘ、 Ｙｎｊ ） ２ ］ １／２を計り、ｙ７
゜＋ １７ ＋ １ ｙ７゜との距離が最小の出力ベク
トル１つを選択する。
憶しておく。ここで、入力ベクトルＸがｙｔｏにたどり
着いた時点でさらに’ｊｔ＋及びｙ７２との距＠ｄ＝［
Σ（ｘ、 Ｙｎｊ ） ２ ］ １／２を計り、ｙ７
゜＋ １７ ＋ １ ｙ７゜との距離が最小の出力ベク
トル１つを選択する。
以上の説明は説明を簡単にするために第３段までの２進
木で説明を行なったが、一般にｎ段の２進木で行なった
場合は２ｎの代表ベクトルに各々ｎ−１個の候補ベクト
ルを持った２進木となる。
木で説明を行なったが、一般にｎ段の２進木で行なった
場合は２ｎの代表ベクトルに各々ｎ−１個の候補ベクト
ルを持った２進木となる。
例えば、ｎ＝１０の場合つまり１０２４個の出力ベクト
ルにより構成されたベクトル量子化器を考えた場合、全
探索型では１０２４回、本実施例の方式では１９回の距
離計算を行なうことで求めるベクトルが求められ、また
従来の本探索ベクトル量子化方法に比べ、Ｓ／Ｎ比は約
１ｄＢ向上する。
ルにより構成されたベクトル量子化器を考えた場合、全
探索型では１０２４回、本実施例の方式では１９回の距
離計算を行なうことで求めるベクトルが求められ、また
従来の本探索ベクトル量子化方法に比べ、Ｓ／Ｎ比は約
１ｄＢ向上する。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明によれば、２進木の最終段
に候補ベクトルを配置したもので入力ベクトルから出力
ベクトルの距離計算を行なう回数が減るとともに、２進
木の途中段の誤りをカバーできるために、Ｓ／Ｎ比を向
上することができることにより、画質の劣化を改善でき
る拡張型木探索ベクトル量子化方法を提供できる。
に候補ベクトルを配置したもので入力ベクトルから出力
ベクトルの距離計算を行なう回数が減るとともに、２進
木の途中段の誤りをカバーできるために、Ｓ／Ｎ比を向
上することができることにより、画質の劣化を改善でき
る拡張型木探索ベクトル量子化方法を提供できる。
第１図は本発明の一実施例に係る２進木を示す図、第２
図は従来の木探索ベクトル量子化の２進化を示す図であ
る。
図は従来の木探索ベクトル量子化の２進化を示す図であ
る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 入力ベクトルに対して木構造を持たせた出力ベクトル群
の中から量子化歪の最小となる代表ベクトルを探索する
木探索ベクトル量子化方法において、 最終段である第ｎ（ｎは２以上の自然数である）段に存
在する任意のベクトルに対して、最上段から該ベクトル
に至る経路における第Ｎ（Ｎ＝ｎ−２、ｎ−３、・・・
、２、１）段目で誤った選択をしたものとして、該第Ｎ
段目で前記ベクトルに至る方向と逆の方向を選択した各
々の場合の最終段に存在する全てのベクトルと前記ベク
トルとの歪を求め、求めた歪のうち最小のものを候補ベ
クトルとし、入力ベクトルに対しての最終段に存在する
前記ベクトルと各前記候補ベクトルとの中から入力ベク
トルに対して歪を最小とするベクトルを真の代表ベクト
ルとすることを特徴とする拡張型木探索ベクトル量子化
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63091796A JP2555685B2 (ja) | 1988-04-15 | 1988-04-15 | 拡張型木探索ベクトル量子化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63091796A JP2555685B2 (ja) | 1988-04-15 | 1988-04-15 | 拡張型木探索ベクトル量子化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01264315A true JPH01264315A (ja) | 1989-10-20 |
| JP2555685B2 JP2555685B2 (ja) | 1996-11-20 |
Family
ID=14036576
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63091796A Expired - Fee Related JP2555685B2 (ja) | 1988-04-15 | 1988-04-15 | 拡張型木探索ベクトル量子化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2555685B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0458617A (ja) * | 1990-06-28 | 1992-02-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ベクトル量子化装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62145928A (ja) * | 1985-12-20 | 1987-06-30 | Fujitsu Ltd | ベクトル量子化方式 |
-
1988
- 1988-04-15 JP JP63091796A patent/JP2555685B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62145928A (ja) * | 1985-12-20 | 1987-06-30 | Fujitsu Ltd | ベクトル量子化方式 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0458617A (ja) * | 1990-06-28 | 1992-02-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ベクトル量子化装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2555685B2 (ja) | 1996-11-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |